DE1964899A1

DE1964899A1 - Durch Dauermagnete erregte Gleichstrommaschine

Info

Publication number: DE1964899A1
Application number: DE19691964899
Authority: DE
Inventors: Bernhard Boesche
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1969-12-24
Filing date: 1969-12-24
Publication date: 1971-07-01

Description

Durch Dauermagnete erregte Gleichstrommaschine Die Erfindung betrifft eine durch Dauermagnete erregte Gleichstrommaschine, insbesondere für Büromaschinen, Haushaltgeräte, batteriebetriebene Geräte und dergleichen, mit Ständerblechpaket und geblechten Polschuhen zur Erhöhung der Luftspaltinduktion.
Durch Dauermagnete erregte Motoren werden vorwiegend im Bereich der Kleinstmotoren, z. 3. für Uhren, Tonaufnahme-und Wiedergabegeräte usw., also für abgegebene Leistungen bis zu einigen Watt, verwendet. Für höhere Abgabeleistungen wurden sie im Gebrauch nicht nur zu unwirtschaftlich, sondern auch für tragbare Geräte zu unhandlich. Das ist bedingt durch die geringere Flußdichte der Dauermagnete gegenüber den erreichbaren Flußdichten mit Feldspulen.
Dadurch werden für gleiche Motorleistungen gegenüber stromerregten Motoren verhältnismäßig großflächige Magnete erforderlich.
Es ist für einen Motor der eingangs erwähnten Art bekanntgeworden, in ein rohrförmiges Statorgehäuse die Dauermagnete in Form dickwandiger Hohlzylindersektoren mit ihren Außenmfmtelflächen am Innenmantel des Statorgehäuses anliegend einzusetzen und an ihren Innenmantelflächen Polschuhe mit gegenüber diesen Innenmantelflächen kleineren Polflächen zur Erhöhung der Flußdichte aufzusetzen. Damit kann die Vergrößerung der durch Dauermagnete erregten gegenüber den stromerregten Motoren bei gleicher Leistung wieder etwas reduziert werden (DBGM 6 900 221). Die Herstellung hochwertiger Magnete in hohlzylindrischer Form in hinreichender Maßhaltigkeit ist jedoch aufwendig und teuer.
Verschiedene Abwandlungen des Aufbaues eines durch Dauermagneten erregten Motors mit Dauermagneten in der einfachen und preisgünstigeren Form einer ebenen Platte bzw.
eines Quaders sind der DAS 1 237 209 zu entnehmen. Der Motorständer ist nach ihr aus mindestens zwei, gegebenenfalls gleiche, die Polsegmente und Polschenkel bzw. Joche bildenden Teile aufgebaut, deren einander gegenüberliegende Teile Räume für die Einlage der Magnete freilassen.
Die Fertigungstoleranz der Magnete soll durch Verschieben der Teile gegeneinander aufgenommen werden. Damit verändern sich aber zwangsläufig die Luftspalte zwischen den Polflächen und dem Läufer, und zwar ungleichmäßig, zentrisch versetzt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für durch Dauermagnete erregte Motoren einen den stromerregten Motoren konstruktiv und elektrisch möglichst gleichwertigen Aufbau anzugeben, sowohl nach Größe, Einfachheit, als auch magnetischer Flußführung.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einem Motor der eingangs erwähnten Art der Ständer aus einem einstückigen, ringgeschlossenen, geblechten Joch, nach seinen Außenkonturen ungefähr rechteckigen Querschnittes gebildet ist, mit an mindestens zwei gegenüberliegenden Innenseiten des Joches, sich nahezu ganz über diese erstreckende, in Form von parallelwandigen bzw. ebenflächigen Platten oder Quadern angeordneten Dauermagneten und mit auf die Magnete aufgesetzten geblechten Polschuhen, deren Polbogen kleiner ist als die queraxiale Breite der Magnete. Damit ist für die vorgegebene Größe eines Motors je Seitenpaar die größtmögliche Flußdichte im Luftspalt zwischen den Polen und dem Läufer bei einfacher Magnetform zu erreichen. Der Aufbau und die Flußverteilung sind symmetrisch. Sicher zusammmengehalten werden Joch, Magnete und Polschuhe durch Endbleche aus nichtmagnetischem Werkstoff.
Ein vereinfachter Aufbau ergibt sich nach weiterer Erfindung, wenn auch mit einem geringen Verlust an Nutzfluß, wenn die Polschuhbleche, verbunden mit schwachen Verbindungsstegen, mit den Jochblechen, also einstückig mit diesen, ausgestanzt werden. Beim geschichteten Ständerblechpaket ergeben sich damit Einschübe zur Aufnahme der Magnete. Die Stege können dabei so formelastisch gestaltet werden, z. B. durch Ausnehmungen oder gebogen, daß sie die Fertigungstoleranzen der Magnete aufnehmen. Die durch die damit verbundene Luftspaltänderung verursachte Leistungsänderung des Motors kann im allgemeinen vernachlässigt werden. Nur in Sonderfällen sind die Maße so zu wählen, daß durch eine Nachbearbeitung der Polflächen, z. 3.
durch Ausdrehen oder Räumen, der festgelegte Luftspalt erreicht wird. Zur Verfestigung eines solchen Ständers, insbesondere hinsichtlich von Körperschallschwingungen, können die Magnete mit einem Kleber eingesetzt werden.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen: Fig. 1 die Draufsicht eines Ständers mit einstückigen, quaderförmigen Dauermagneten je Pol und Fig. 2 desgleichen, jedoch mit mehrstückigen Dauermagneten.
Nach beiden Ausführungsbeispielen sind die Ständerbleche mit dem Joch 1 und den Polschuhen 2 einstückig ausgestanzt. Zur Erhöhung der Luftspaltinduktion sind die Magnete großflächig ausgeführt, so daß sich Polflächen, kleiner als die Magnetflächen, ergeben und damit auch höhere Iiuftspaltinduktionen.
Nach Fig. 1 sind die Polschuhe durch Stege 3 mit dem Joch verbunden. Es ergeben sich Einschübe, in die die Dauermagnete 4 eingeschoben, gegebenenfalls zusätzlich eingeklebt sind. Die Stege 3 sind etwas ausgebogen, daher formelastisch, um beim Einschieben der Magnete durch teilweise Streckung die Toleranzen der Magnete aufzunehmen. Diese Stege können auch eine andere Form haben, z. B. nach der Zeichnung horizontal verlaufend und sind dann auf Biegung beansprucht, oder in Fig. 2 gestreckt, nach der Zeichnung senkrecht und sind dann auf Zug beansprucht. Diese Stege stellen eine magnetische Kurzschlußverbindung hohen Widerstandes dar und erhöhen den Streufluß. Im allgemeinen kann dieser Verlust vernachlässigt werden.
Nach Fig. 2 sind die Stege 5 im Bereich der Breite des Polschuhansatzes angeordnet, so daß der Magnet in drei Teilmagnete 6,7,8 aufgeteilt ist. Das kann zu einem wirtschaftlicheren Aufbau führen. Die Stege 5 haben hier Ausnehmungen, die einen magnetischen Engpaß darstellen und sollen den Widerstand der durch sie gegebenen magnetischen Kurz schlußverbindung erhöhen.
- Patentansprüche -

Claims

Patentansprüche Durch Dauermagnete erregte Gleichstrommaschine, insbesondere für Büromaschinen, Haushaltgeräte, batteriebetriebene Geräte und dergleichen, mit Ständerblechpaket und geblechten Polschuhen zur Erhöhung der Luftspaltinduktion, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß der Ständer aus einem einstückigen, ringgeschlossenen, geblechten Joch, nach seinen Außenkonturen ungefähr rechteckigen Querschnittes, gebildet ist, mit an mindestens zwei gegenüberliegenden Innenseiten des Joches sich nahezu ganz über diese erstreckende, in Form von parallelwandigen bzw. ebenflächigen Platten oder Quadern angeordneten Dauermagneten und mit auf die Magnete aufgesetzten geblechten Polschuhen, deren Polbogen kleiner ist als die queraxiale Breite der Magnete.
2. Gleichstrommaschine nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Ständerblech aus Jochteil und Polschuhen einstückig, beide durch Stege hohen magnetischen Widerstandes miteinander verbunden sind.
3. Gleichstrommaschine nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Stege zur Aufnahme der Magnettoleranzen formelastisch ausgebildet sind.
4. Gleichstrommaschine nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Stege über den Zwischenraum zwischen Joch und Polschuh verteilt sind, gestreckt verlaufen und eine Ausnehmung zur Bildung eines magnetischen Engpasses aufweisen.